内容正文:
2025~2026学年度第一学期期中调研
高一生物学
注意事项
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求
1.本试卷共8页,包含单项选择题(第1题~第15题,共30分)、多项选择题(第16题~第19题,共12分)、非选择题(第20题~第24题,共58分)三部分。本次考试满分为100分,考试时间为75分钟。考试结束后,请将答题卡交回。
2.答题前,请务必将姓名、考试号等用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔填写在答题卡上。
3.请认真核对答题卡表头规定填写或填涂的项目是否准确。
4.作答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔写在答题卡上的指定位置,在其它位置作答一律无效。作答选择题必须用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其它答案。错误
一、单项选择题:本部分包括15题,每题2分,共计30分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 下列有关元素的叙述,错误的是( )
A. 不同生物体内所含的元素种类基本相同
B. 组成细胞的元素大多以化合物的形式存在
C. 组成生物体的任何一种元素都能在无机自然界找到
D. 克山病的发生与大量元素“硒”的缺少有显著相关性
2. 糖原、淀粉和脂肪都是细胞内的储能物质。相关叙述正确的是( )
A. 三类物质的元素组成都是C、H、O、N
B. 三类物质都是以碳链为基本骨架的生物大分子
C. 糖原的分子结构与支链淀粉相似,均由葡萄糖分子连接而成
D. 植物体没有专门的脂肪组织,所以植物细胞一般不含脂肪
3. 核酸甲、乙的基本组成单位如图所示,相关叙述错误的是( )
A. M为脱氧核糖,N为核糖
B. 在禽流感病毒中,A、G、C、U参与合成的核苷酸共有7种
C. 蟾蜍血细胞中的核酸甲主要在细胞核中,核酸乙主要在细胞质中
D. 核酸甲、乙在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中都具有重要作用
4. 下列有关生物学实验的叙述,正确的是( )
A. 观察细胞中脂肪时,脂肪颗粒被苏丹Ⅲ染色液染成橘黄色
B. 鉴定还原糖时,需将组织样液加热沸腾后再加入斐林试剂
C. 利用甲基绿-派洛宁染色液染色后,RNA显示绿色,DNA显示红色
D. 检测蛋白质时,加入双缩脲试剂后溶液呈蓝色,可能是NaOH加入过量
5. 脑啡肽是一种具有镇痛作用的药物,其结构简式如图所示。相关叙述错误的是( )
A. 脑啡肽的基本组成单位是氨基酸 B. 脑啡肽由5种氨基酸经脱水缩合而来
C. 组成脑啡肽的元素有C、H、O、N D. 脑啡肽为五肽,含有4个肽键
6. 图1是显微镜的目镜和物镜,图2是光学显微镜下观察到的黑藻细胞,相关叙述正确的是( )
A. ①和④组合放大倍数最大
B. 转换高倍物镜前,需先升镜筒
C. 可观察到叶绿体中含有丰富的类囊体结构
D. 可观察到叶绿体随细胞质围绕着大液泡流动
7. 科学研究发现,节食减肥的人群出现了明显的畏寒、反应迟钝等现象。过度节食还会诱发骨质疏松、贫血等多种症状。相关叙述错误的是( )
A. 节食减肥人群的皮下脂肪组织变薄,抵抗寒冷的能力降低而畏寒
B. 机体若缺乏维生素D,会影响肠道对钙的吸收,易诱发骨质疏松
C. 过度节食可能导致血液中Ca2+含量过低,从而引起机体出现肌无力
D. 过度节食可能导致机体摄入铁元素不足,从而导致缺铁性贫血
8. 细胞学说对现代生物学的发展具有重要意义,下列叙述错误的是( )
A. 施莱登和施旺共同创建了细胞学说
B. 细胞学说揭示了生物界的统一性和多样性
C. 细胞学说的主要内容是一切动物和植物都是由细胞组成的
D. 魏尔肖总结出“细胞通过分裂产生新细胞”,是对细胞学说的重要补充
9. 图为细胞核的结构示意图,数字代表结构。相关叙述正确的是( )
A. ①主要由RNA和蛋白质组成
B. ③允许所有小分子通过,因而不具有选择性
C. 蛋白质合成旺盛的细胞中,常有较大的④
D. 一个细胞有且仅有一个细胞核,但有多个核孔
10. 在探索细胞质膜结构的历程中,以下实验与结论之间对应关系错误的是( )
A. 人、鼠细胞融合实验表明,细胞质膜具有一定的选择透过性
B. 欧文顿用500多种物质进行膜通透性实验,证明细胞质膜由脂质构成
C. 科学家通过提取红细胞中的脂质实验,证明膜的脂质呈双分子层排布
D. 罗伯特森在电镜下看到“暗-明-暗”三条带,确认细胞质膜为“单位膜模型”
11. 细菌、支原体和病毒都能引起肺炎,下列有关这三种病原体的叙述,正确的是( )
A. 都不具有核膜包被的细胞核
B. 遗传物质都是RNA
C. 蛋白质都是在宿主细胞的核糖体上合成的
D. 阿莫西林(抑制细胞壁的形成)对三种病原体引起的肺炎均有效
12. 下列关于组成细胞的物质、结构与功能的叙述,正确的是( )
A. 除植物外,细菌和真菌细胞也具有细胞壁
B. 细胞质膜主要由蛋白质、胆固醇和糖链分子组成
C. 细胞间的信息交流必须依赖细胞质膜上的或细胞内的受体
D. 变形虫切割、伞藻移植等实验表明细胞核是遗传和代谢的中心
13. 钠钾泵的结构如下图所示,由α、β亚基组成,其中α亚基为跨膜蛋白。在内侧的α亚基与Na+结合,ATP水解引起α亚基的构象发生改变,将Na+泵出细胞。同时,α亚基与细胞外的K+结合,α亚基构象再度改变,将K+泵入细胞。相关叙述错误的是( )
A. 钠钾泵第一次构象改变前,α亚基对Na+的亲和力大于K+
B. 钠钾泵在该过程中,同时承担了催化功能和转运功能
C. 钠钾泵的作用可以使细胞质膜的外侧带有更多的正电荷
D. 钠钾泵能同时运输Na+和K+,说明其转运没有特异性
14. 某同学用生鸡蛋制备了下图实验装置来研究渗透作用。先去掉钝端蛋壳和卵壳膜外膜,保留卵壳膜内膜,再将鸡蛋尖端剪孔,倒出蛋清和蛋黄并洗净,然后向蛋内灌入清水,置于0.3 g/mL蔗糖溶液中,标出鸡蛋壳上最初吃水线的位置。相关叙述错误的是( )
A. 卵壳膜内膜相当于半透膜
B. 达到渗透平衡时,蛋壳上浮,原吃水线会高出水面
C. 达到渗透平衡时,卵壳膜内膜的膜两侧仍有水分子的进出
D. 达到渗透平衡时,卵壳膜内膜的膜两侧的溶液浓度相同
15. 下列有关酶及相关实验的叙述,正确的是( )
A. 多酶片含有多种消化酶,咀嚼后服用效果更佳
B. 酶的活性中心与底物分子结合后,为反应提供活化能
C. “证明酶具有高效性”的实验,选择过氧化氢酶、H2O2、FeCl3溶液等实验材料
D. “探究酶的专一性”的实验,选择淀粉酶、淀粉、蔗糖和碘液作为实验材料
二、多项选择题:本部分包括4题,每题3分,共计12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对的得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分
16. 长期以来的认知中,糖基化修饰会发生在脂质和蛋白质分子上,形成糖脂和糖蛋白。近期研究发现,在细胞质膜上有一种新型生物分子-糖RNA,该分子在大多数类型的生命体中很常见。相关叙述错误的是( )
A. 糖蛋白中的蛋白质在核糖体合成后直接送到高尔基体
B. 糖脂中的脂质可能是脂肪、磷脂、固醇、几丁质
C. 糖RNA在大多数类型的生命体中很常见,其可能有古老的起源
D. 糖蛋白、糖脂、糖RNA分布于细胞质膜外侧,可能与细胞识别有关
17. 图表示人体小肠上皮细胞转运葡萄糖、氨基酸的过程,相关叙述正确的是( )
A. 同种物质的跨膜运输可由不同种类的转运蛋白完成
B. Na+、K+进小肠上皮细胞分别为顺浓度梯度、逆浓度梯度
C. 葡萄糖进入小肠上皮细胞与进入红细胞的方式不同
D. 氨基酸进、出小肠上皮细胞的区别在于是否直接消耗ATP
18. 图为细胞中不同生物膜直接或间接的联系(甲和乙表示不同生物膜结构,序号表示不同生物膜之间的关系)。相关叙述正确的是( )
A. 甲代表内质网膜,乙代表高尔基体膜
B. 图中生物膜在结构和功能上相互联系
C. 图中能表示生物膜直接联系的有①②③④
D. ②可表示线粒体为甲供能,甲为线粒体提供脂质
19. 某兴趣小组以匐灯藓(一种苔藓植物,叶多为单层细胞构成)和30%蔗糖溶液为材料做质壁分离实验,结果如图,相关叙述正确的是( )
A. 匐灯藓叶细胞中有较多叶绿体,不利于实验的观察
B. 用刀片在匐灯藓叶上划一方框,撕取下表皮制作临时装片
C. 从盖玻片一侧滴加蔗糖溶液,在盖玻片的另一侧用吸水纸引流
D. 不同细胞的细胞液浓度不同,导致细胞质壁分离程度不同
三、非选择题:本部分包括5题,共计58分。
20. 枣有“百果之王”的美称,图1是枣中含有的有机物,A、B、C代表不同的大分子物质,a、b、c代表不同的小分子物质。请回答下列问题。
(1)新鲜枣的果肉细胞中含量最多的化合物是_________。自由水以游离的形式存在,参与细胞中各种_________。枣树根部从土壤中吸收的无机盐在细胞内主要以_________形式存在。在光照充足的季节,若枣树叶脉之间变黄,但叶脉周围仍呈现清晰的绿色,则种植枣树的土壤中最有可能缺乏_________元素。
(2)若图1的A和果胶为枣树细胞壁的组成成分,则a为_________,A_________(选填“可以”或“不可以”)为枣树细胞的生命活动提供能量。
(3)B结构的多样性与b的种类、数目、排列顺序有关,还与_________有关;c是_________。
(4)枣成熟时会出现裂果,影响枣的品质和产量。图为枣果皮细胞的细胞壁结构物质在生长发育过程中的含量变化。有研究表明,在枣果实迅速增长期,Ca元素与果胶结合形成钙盐,能够增强细胞壁的弹性,使果皮有较强的抗裂能力。据此推测,成熟期裂果率高的可能原因是_________,细胞壁弹性减弱,枣果皮抗裂能力弱。
(5)某种防裂素是生产上常用的叶面肥,主要成分是有机钙和无机钙。为验证该防裂素能降低枣的裂果率,科研人员设计了相关实验,简要的实验思路和预期结果如下。
①取若干_________相同的枣树,平均分成A、B两组。
②在果实迅速生长期向A组喷洒一定量的蒸馏水,向B组喷洒_________,两组枣树在相同且适宜的环境下生长,在成熟期统计裂果率。
③预测实验结果: _________,表明该防裂素具有降低枣裂果率的作用。
21. 细胞结构模式图可帮助我们理解细胞的精细结构与功能的对应关系。下图1、2为高等动植物细胞亚显微结构模式图。请回答下列问题。
(1)根据图1中的结构_________(填序号),可判断其为植物细胞。苹果在发育成熟的过程中,颜色会由绿色变为红色,红色色素的分布部位为_________(填序号)。
(2)许多重要的化学反应在生物膜上进行,图1中的④、⑦分别通过_________、_________扩大了膜面积,从而为这些反应需要的酶提供更多的附着场所。
(3)图2中结构⑨ _________(填名称)由蛋白质分子构成,具有维持细胞特有的形态等功能。结构⑩中含有多种_________,能消除细胞内多余的生物大分子。除核糖体外,图2中未画出的细胞器是_________。
(4)若图2为胰腺腺泡细胞,细胞内分泌蛋白的合成场所有_________(填名称),合成后通过_________运输到_________(填序号)中进一步加工。
(5)蛋白质合成活跃的卵母细胞中结构⑥较大,而蛋白质合成不活跃的肌细胞中结构⑥很小,这表明结构⑥与_________(填细胞器名称)的形成直接有关。
22. 钾对植物的生长和发育至关重要。科研人员以模式植物拟南芥为研究对象,揭示了钙信号介导的响应通路在其应对低钾胁迫时发挥的重要作用,相关机理如图1所示。请回答下列问题。
注:CBL是一种蛋白质,CIPK是一种蛋白激酶;HAK5、TPK是转运蛋白。
(1)低钾胁迫时,拟南芥根细胞感知K⁺缺乏,促进胞外Ca²⁺经通道蛋白流入,Ca²⁺内流的方式属于_________。细胞质中升高的Ca²⁺与CBL结合,导致CBL蛋白的_________发生改变,暴露出其与_________结合的部位,进而结合形成CBL-CIPK复合物,CIPK被激活。
(2)激活后的CIPK能激活细胞质膜上的HAK5。HAK5作为一种_________蛋白,逆浓度梯度将细胞外的K+转运至细胞内,该过程消耗的能量主要来自_________(填细胞器名称)的呼吸作用。CBL-CIPK复合物还能激活定位于_________上的TPK通道活性,将其内储存的K⁺_________(选填“顺”或“逆”)浓度梯度运输到细胞质中。
(3)甘蔗在生长期内需要大量的钾元素。科研人员利用转基因技术将拟南芥相关基因转入某甘蔗品系,获得转基因甘蔗品系1(转入AtCBL9基因,能指导合成CBL蛋白)、转基因甘蔗品系2(转入AtCIPK23基因,能指导合成CIPK蛋白)。转基因甘蔗在低钾胁迫下的生长的相关实验结果如图2、3。
①本研究中设置了非转基因甘蔗组,目的是_________。
②由图2、3可知,相对于正常钾处理,低钾处理后甘蔗的_________指标均下降。
③综上分析,将拟南芥的 AtCBL9 和 AtCIPK23 基因转入甘蔗,_________(选填“能”或“不能”)提高甘蔗应对低钾胁迫的能力,判断依据是_________。
23. 胆固醇主要以低密度脂蛋白(LDL)形式通过血液运输,以满足机体细胞的需要。LDL由ApoB100、胆固醇、胆固醇酯、磷脂及微量甘油三酯构成。下图表示LDL进入组织细胞并被水解的过程。请回答下列问题。
注:ApoB100是载脂蛋白,是一种大型亲水性蛋白质。
(1)胆固醇的组成元素为_________,在动物体内的作用有_________。LDL中包裹胆固醇、甘油三酯等,据此推测LDL最外层的磷脂分子层为_________(选填“单层”或“双层”)。
(2)LDL与细胞质膜上的_________识别并结合,形成复合物。复合物进入细胞的方式体现了细胞质膜的结构特点是_________。
(3)早期内体的低pH环境能改变LDL与受体的亲和状态,使两者解离。推测早期内体膜上的质子泵存在的意义是_________,维持了早期内体的低pH环境。
(4)早期内体中LDL与受体分离后,受体通过转运小泡等运输到细胞质膜附近,经_________方式,重新运送到细胞质膜表面,以实现反复利用。LDL则随内体与_________融合,进而被降解,释放出游离的胆固醇,供细胞利用。
(5)若血浆中的LDL含量过高,则会引发高胆固醇血症(FH)。为评估药物M的药效,科研人员选取FH患者若干,随机均分为5组,分别注射适量生理盐水及不同剂量的药物M,连续用药5周后,检测每组患者体内的相关指标并进行数据处理,结果见表。
注射物质
检测指标
适量生理盐水
药物M(毫克/周)
30
100
200
300
LDL含量相对值(注射后/注射前)
99.1%
94.90%
91.70%
77.80%
51.0%
转氨酶活性
+
+
+
+
++++
注:转氨酶活性是肝功能的重要指标,其活性大小与肝细胞受损程度呈正相关。
根据表中数据,药物M的用量应选择_________,理由是_________。
24. 乳糖不耐受症是指人体由于缺少乳糖酶,不能充分消化乳糖而出现腹泻和痉挛性腹痛的病症。乳制品工业生产过程中,通过添加乳糖酶将乳制品中的乳糖分解,供乳糖不耐受人群食用。请回答下列问题。
(1)乳糖属于_________(选填“二糖”或“多糖”),不能直接被细胞吸收,需要水解成单糖才能被利用。乳糖不耐受者由于缺乏乳糖酶,不能有效分解乳糖。肠道中的其他酶不能代替乳糖酶的作用,原因是酶具有_________性。
(2)为探究温度对乳糖酶活性的影响,研究人员设置了一系列温度梯度,开展了相关实验,请完善下表。
实验步骤
简要操作过程
分组、编号
取18支洁净的试管,编号A1-A9,B1-B9。
保温处理
向A1-A9试管中加入等量乳糖溶液,向B1-B9试管中①_________,各试管在相应温度下保温5min。
进行酶促反应
将B1-B9试管的液体加入对应试管(如B1加入A1),控制
②_________等无关变量相同且适宜。
检测③_________,分析实验结果
检测并计算各组温度下的 相对酶活性、残余酶活性,结果如图。残余酶活性是指在特定温度下的酶剩余活性的绝对值,能反映酶的热稳定性。据图分析,工业生产中应用乳糖酶的最佳温度为④_________,理由是:⑤_________。
(3)在一定的反应条件下,乳糖分解还会生成低聚半乳糖(GOS),下图表示相关机理。
①据图分析,乳糖酶催化乳糖分解产生葡萄糖及半乳糖-酶复合体,_________转移到乳糖分子上,生成GOS。
②GOS虽不能被人体所吸收,但能促进肠道内一些益生菌的增殖。综上分析,应用乳糖酶生产乳制品的优势:乳糖酶可_________,一方面产生的葡萄糖和半乳糖甜度高、口感好,适于乳糖不耐受人群食用;另一方面,_________。
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注意事项
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求
1.本试卷共8页,包含单项选择题(第1题~第15题,共30分)、多项选择题(第16题~第19题,共12分)、非选择题(第20题~第24题,共58分)三部分。本次考试满分为100分,考试时间为75分钟。考试结束后,请将答题卡交回。
2.答题前,请务必将姓名、考试号等用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔填写在答题卡上。
3.请认真核对答题卡表头规定填写或填涂的项目是否准确。
4.作答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔写在答题卡上的指定位置,在其它位置作答一律无效。作答选择题必须用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其它答案。错误
一、单项选择题:本部分包括15题,每题2分,共计30分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 下列有关元素的叙述,错误的是( )
A. 不同生物体内所含的元素种类基本相同
B. 组成细胞的元素大多以化合物的形式存在
C. 组成生物体的任何一种元素都能在无机自然界找到
D. 克山病的发生与大量元素“硒”的缺少有显著相关性
【答案】D
【解析】
【详解】A、对比动物、植物细胞的元素组成发现不同生物体内所含的元素种类基本相同,A正确;
B、细胞中元素主要以化合物形式存在,如C、H、O构成糖类,以糖类的形式存在,B正确;
C、生物界与非生物界具有统一性,生物体元素均来自无机环境,在无机环境中都能找到,没有一种元素是生物特有的元素,C正确;
D、硒(Se)属于微量元素而不是大量元素,大量元素包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等,D错误。
故选D。
2. 糖原、淀粉和脂肪都是细胞内的储能物质。相关叙述正确的是( )
A. 三类物质的元素组成都是C、H、O、N
B. 三类物质都是以碳链为基本骨架的生物大分子
C. 糖原的分子结构与支链淀粉相似,均由葡萄糖分子连接而成
D. 植物体没有专门的脂肪组织,所以植物细胞一般不含脂肪
【答案】C
【解析】
【详解】A、糖原、淀粉和脂肪的元素组成均为C、H、O,不含N元素,A错误;
B、糖原和淀粉是由葡萄糖单体连接而成的生物大分子,以碳链为骨架,脂肪虽含碳链但分子量太小,不属于生物大分子,B错误;
C、糖原和支链淀粉均为高度分支的多糖结构,基本单位均为葡萄糖,C正确;
D、植物细胞含脂肪(如花生种子、油料作物),脂肪可储存在子叶或胚乳中,虽无专门脂肪组织,但脂肪普遍存在,D错误。
故选C。
3. 核酸甲、乙的基本组成单位如图所示,相关叙述错误的是( )
A. M为脱氧核糖,N为核糖
B. 在禽流感病毒中,A、G、C、U参与合成的核苷酸共有7种
C. 蟾蜍血细胞中的核酸甲主要在细胞核中,核酸乙主要在细胞质中
D. 核酸甲、乙在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中都具有重要作用
【答案】B
【解析】
【详解】A、M 为脱氧核糖(对应 DNA 的五碳糖),N 为核糖(对应 RNA 的五碳糖),A正确;
B、禽流感病毒是RNA 病毒,只含 RNA 一种核酸,因此参与合成的核苷酸是4 种核糖核苷酸(A、G、C、U 对应的核糖核苷酸),B错误;
C、蟾蜍是真核生物,其血细胞(含细胞核)中: 核酸甲(DNA)主要分布在细胞核中; 核酸乙(RNA)主要分布在细胞质中(如核糖体、细胞质基质等),C正确;
D、DNA(核酸甲)是主要的遗传物质,参与遗传、变异; RNA(核酸乙)参与蛋白质的生物合成(如 mRNA 是模板、tRNA 转运氨基酸、rRNA 是核糖体成分),也可参与某些病毒的遗传 / 变异。D正确。
故选B。
4. 下列有关生物学实验的叙述,正确的是( )
A. 观察细胞中脂肪时,脂肪颗粒被苏丹Ⅲ染色液染成橘黄色
B. 鉴定还原糖时,需将组织样液加热沸腾后再加入斐林试剂
C. 利用甲基绿-派洛宁染色液染色后,RNA显示绿色,DNA显示红色
D. 检测蛋白质时,加入双缩脲试剂后溶液呈蓝色,可能是NaOH加入过量
【答案】A
【解析】
【详解】A、苏丹Ⅲ染液可将脂肪染成橘黄色,该描述符合实验现象,A正确;
B、斐林试剂鉴定还原糖时,需将甲液(NaOH)与乙液(CuSO₄)等量混合后加入待测样液,再水浴加热(50~65℃),而非先加热沸腾再加试剂,否则无法发生氧化亚铜沉淀反应,B错误;
C、甲基绿-派洛宁染色中,甲基绿与DNA结合显绿色,派洛宁与RNA结合显红色,选项描述将颜色对应关系颠倒,C错误;
D、双缩脲试剂检测蛋白质时,蓝色反应通常因CuSO₄过量生成氢氧化铜沉淀所致,NaOH过量可能导致碱性过强,但主要干扰现象为紫色变浅或沉淀,而非直接显蓝色,D错误。
故选A。
5. 脑啡肽是一种具有镇痛作用的药物,其结构简式如图所示。相关叙述错误的是( )
A. 脑啡肽的基本组成单位是氨基酸 B. 脑啡肽由5种氨基酸经脱水缩合而来
C. 组成脑啡肽的元素有C、H、O、N D. 脑啡肽为五肽,含有4个肽键
【答案】B
【解析】
【详解】A、脑啡肽属于多肽,其基本组成单位是氨基酸,A正确;
B、观察脑啡肽的结构简式,肽键数=氨基酸数-肽链数,该脑啡肽有4个肽键,是由5个氨基酸组成,但是这5个氨基酸中,有两个氨基酸的R基相同(都是-H),所以氨基酸种类是4种,而不是5种,B错误;
C、从氨基酸的结构通式以及脑啡肽是由氨基酸组成的多肽来看,组成脑啡肽的元素有C、H、O、N,C正确;
D、观察脑啡肽的结构简式,肽键数=氨基酸数-肽链数,该脑啡肽有4个肽键,是由5个氨基酸组成的五肽,D正确。
故选B。
6. 图1是显微镜的目镜和物镜,图2是光学显微镜下观察到的黑藻细胞,相关叙述正确的是( )
A. ①和④组合放大倍数最大
B. 转换高倍物镜前,需先升镜筒
C. 可观察到叶绿体中含有丰富的类囊体结构
D. 可观察到叶绿体随细胞质围绕着大液泡流动
【答案】D
【解析】
【详解】A、显微镜总放大倍数 = 目镜放大倍数 × 物镜放大倍数。 ①是长目镜(放大倍数小),②是短目镜(放大倍数大); ④是长物镜(放大倍数大),③是短物镜(放大倍数小)。 因此放大倍数最大的组合是 “②(短目镜)+④(长物镜)”,A错误;
B、转换高倍物镜的正确操作是:直接转动转换器换高倍物镜,不需要升镜筒(升镜筒会导致物像偏离视野),B错误;
C、类囊体属于细胞亚显微结构,需要用电子显微镜才能观察到;光学显微镜只能看到叶绿体的形态,看不到内部的类囊体,C错误;
D、黑藻细胞是成熟的植物细胞,含有大液泡;细胞质是流动的,叶绿体随细胞质流动(可作为细胞质流动的 “标志物”),光学显微镜下能观察到这一现象,D正确。
故选D。
7. 科学研究发现,节食减肥的人群出现了明显的畏寒、反应迟钝等现象。过度节食还会诱发骨质疏松、贫血等多种症状。相关叙述错误的是( )
A. 节食减肥人群的皮下脂肪组织变薄,抵抗寒冷的能力降低而畏寒
B. 机体若缺乏维生素D,会影响肠道对钙的吸收,易诱发骨质疏松
C. 过度节食可能导致血液中Ca2+含量过低,从而引起机体出现肌无力
D. 过度节食可能导致机体摄入铁元素不足,从而导致缺铁性贫血
【答案】C
【解析】
【详解】A、脂肪是一种很好的绝热体,动物体皮下的脂肪层起保温作用,节食减肥的人群的皮下脂肪组织变薄,从而导致抵抗寒冷的能力降低而畏寒,A正确;
B、维生素D能促进肠道对钙的吸收,缺乏时钙吸收不足,骨钙流失而得不到有效的补充会导致骨质疏松,B正确;
C、血钙含量过低会导致肌肉抽搐(如手足抽搐),而肌无力通常与血钙过高有关,C错误;
D、铁是合成血红蛋白的必需元素,长期缺铁会导致血红蛋白合成减少,从而导致缺铁性贫血,D正确。
故选C。
8. 细胞学说对现代生物学的发展具有重要意义,下列叙述错误的是( )
A. 施莱登和施旺共同创建了细胞学说
B. 细胞学说揭示了生物界的统一性和多样性
C. 细胞学说的主要内容是一切动物和植物都是由细胞组成的
D. 魏尔肖总结出“细胞通过分裂产生新细胞”,是对细胞学说的重要补充
【答案】B
【解析】
【详解】A、施莱登和施旺共同提出细胞学说,奠定了现代生物学的基础,A正确;
B、细胞学说的核心是揭示生物界的统一性(动植物均由细胞构成),而非多样性,多样性由进化论等理论解释,B错误;
C、细胞学说的主要内容包括“一切动植物都由细胞发育而来”,C正确;
D、魏尔肖提出“新细胞由老细胞分裂产生”,修正并补充了细胞学说,D正确。
故选B。
9. 图为细胞核的结构示意图,数字代表结构。相关叙述正确的是( )
A. ①主要由RNA和蛋白质组成
B. ③允许所有小分子通过,因而不具有选择性
C. 蛋白质合成旺盛的细胞中,常有较大的④
D. 一个细胞有且仅有一个细胞核,但有多个核孔
【答案】C
【解析】
【详解】A、结构①是染色质,主要由DNA和蛋白质组成,在细胞分裂过程中,染色质会高度螺旋化形成染色体,分裂结束后又会解螺旋恢复为染色质,会发生形态的周期性改变,A错误;
B、结构③是核孔,核孔对物质的进出具有选择性,并非允许所有物质通过,B错误;
C、代谢越旺盛的细胞,核仁(④)的体积越大,C正确;
D、有些细胞有多个细胞核,如骨骼肌细胞,并非一个细胞有且仅有一个细胞核,D错误。
故选C。
10. 在探索细胞质膜结构的历程中,以下实验与结论之间对应关系错误的是( )
A. 人、鼠细胞融合实验表明,细胞质膜具有一定的选择透过性
B. 欧文顿用500多种物质进行膜通透性实验,证明细胞质膜由脂质构成
C. 科学家通过提取红细胞中的脂质实验,证明膜的脂质呈双分子层排布
D. 罗伯特森在电镜下看到“暗-明-暗”三条带,确认细胞质膜为“单位膜模型”
【答案】A
【解析】
【详解】A、人、鼠细胞融合实验中,荧光标记的蛋白质均匀分布,证明细胞质膜具有流动性(结构特性),而非选择透过性(功能特性)。该结论与实验目的不符,A错误;
B、欧文顿通过脂溶性物质更易穿过细胞膜的现象,推测细胞质膜由脂质构成,结论与实验现象一致,B正确;
C、科学家利用红细胞提取的脂质在空气-水界面铺展成单分子层,面积为细胞膜表面积的2倍,证明膜中脂质呈双分子层排布,结论合理,C正确;
D、罗伯特森在电镜下观察到细胞质膜呈“暗-明-暗”三层结构(两侧暗层为蛋白质,中间明层为脂质),据此提出单位膜模型,结论与观察结果相符,D正确。
故选A。
11. 细菌、支原体和病毒都能引起肺炎,下列有关这三种病原体的叙述,正确的是( )
A. 都不具有核膜包被的细胞核
B. 遗传物质都是RNA
C. 蛋白质都是在宿主细胞的核糖体上合成的
D. 阿莫西林(抑制细胞壁的形成)对三种病原体引起的肺炎均有效
【答案】A
【解析】
【详解】A、细菌和支原体均为原核生物,不具有核膜包被的细胞核,病毒无细胞结构,故也不具有核膜为界限的细胞核,A正确;
B、细菌和支原体的遗传物质都是DNA,病毒遗传物质为DNA或RNA,如新冠病毒的遗传物质为RNA,噬菌体的遗传物质为DNA,B错误;
C、细菌和支原体等原核生物唯一具有的细胞器是核糖体,可独立合成蛋白质,病毒无核糖体,必须在宿主细胞核糖体上合成蛋白质,C错误;
D、阿莫西林通过抑制细胞壁形成杀菌,但支原体无细胞壁,病毒也无细胞结构,故该药仅对部分细菌有效,对支原体和病毒无效,D错误。
故选A。
12. 下列关于组成细胞的物质、结构与功能的叙述,正确的是( )
A. 除植物外,细菌和真菌细胞也具有细胞壁
B. 细胞质膜主要由蛋白质、胆固醇和糖链分子组成
C. 细胞间的信息交流必须依赖细胞质膜上的或细胞内的受体
D. 变形虫切割、伞藻移植等实验表明细胞核是遗传和代谢的中心
【答案】A
【解析】
【详解】A、除植物外,细菌(原核生物)和真菌(真核生物)细胞也具有细胞壁,A正确;
B.细胞质膜(细胞膜)主要由磷脂双分子层和蛋白质构成,胆固醇是动物细胞膜中的调节成分,糖链分子仅与部分蛋白质或脂质结合形成糖蛋白/糖脂,并非主要组成成分,B错误;
C.细胞间信息交流可通过细胞膜受体(如激素识别)、胞内受体(如性激素)实现,但植物细胞还可通过胞间连丝进行直接通讯,无需受体参与,C错误;
D.变形虫切割实验证明细胞核控制代谢和分裂,伞藻移植实验证明细胞核控制性状遗传,二者共同说明细胞核是遗传和代谢的控制中心,D错误。
故选A。
13. 钠钾泵的结构如下图所示,由α、β亚基组成,其中α亚基为跨膜蛋白。在内侧的α亚基与Na+结合,ATP水解引起α亚基的构象发生改变,将Na+泵出细胞。同时,α亚基与细胞外的K+结合,α亚基构象再度改变,将K+泵入细胞。相关叙述错误的是( )
A. 钠钾泵第一次构象改变前,α亚基对Na+的亲和力大于K+
B. 钠钾泵在该过程中,同时承担了催化功能和转运功能
C. 钠钾泵的作用可以使细胞质膜的外侧带有更多的正电荷
D. 钠钾泵能同时运输Na+和K+,说明其转运没有特异性
【答案】D
【解析】
【详解】A、钠钾泵第一次构象改变前,α亚基与Na+结合不与K+结合,说明α亚基对Na+的亲和力大于K+,A正确;
B、钠钾泵首先在膜内侧与Na+结合,ATP酶活性被激活,水解ATP释放的能量使泵本身构象改变并将Na+输出细胞,说明钠钾泵具有催化功能,能催化ATP水解,还具有转运功能,B正确;
C、钠钾泵运出3个Na+同时运进2个K+,相当于整个过程运出一个正电荷,使细胞膜的外侧带有更多的正电荷,C正确;
D、钠钾泵只能转运Na+和K+,不能转运其他离子,说明其转运具有特异性,D错误。
故选D。
14. 某同学用生鸡蛋制备了下图实验装置来研究渗透作用。先去掉钝端蛋壳和卵壳膜外膜,保留卵壳膜内膜,再将鸡蛋尖端剪孔,倒出蛋清和蛋黄并洗净,然后向蛋内灌入清水,置于0.3 g/mL蔗糖溶液中,标出鸡蛋壳上最初吃水线的位置。相关叙述错误的是( )
A. 卵壳膜内膜相当于半透膜
B. 达到渗透平衡时,蛋壳上浮,原吃水线会高出水面
C. 达到渗透平衡时,卵壳膜内膜的膜两侧仍有水分子的进出
D. 达到渗透平衡时,卵壳膜内膜的膜两侧的溶液浓度相同
【答案】D
【解析】
【详解】A、卵壳膜内膜允许水分子等小分子通过,但不允许蔗糖分子(大分子)通过,符合 “半透膜” 的定义(只允许小分子 / 离子通过,阻止大分子的膜),A正确;
B、装置中,卵壳膜内膜内侧是清水(浓度低),外侧是 0.3g/mL 蔗糖溶液(浓度高)。根据渗透原理,水分子会从清水(内侧)向蔗糖溶液(外侧)扩散,导致卵壳内的清水减少,蛋壳重量减轻,从而上浮;同时,内侧液面下降,原吃水线会高出水面,B正确;
C、渗透平衡的本质是 “水分子进出半透膜的速率相等”,而非 “停止进出”。因此达到渗透平衡时,卵壳膜内膜两侧仍有水分子的进出,C正确;
D、卵壳膜内膜是半透膜,但该装置存在重力、蛋壳本身重量等外力影响,因此渗透平衡时,膜两侧的溶液浓度不会相等(蔗糖溶液浓度仍高于清水)。只有在 “无外力干扰的理想半透膜装置” 中,平衡时膜两侧浓度才会趋于一致,D错误。
故选D。
15. 下列有关酶及相关实验的叙述,正确的是( )
A. 多酶片含有多种消化酶,咀嚼后服用效果更佳
B. 酶的活性中心与底物分子结合后,为反应提供活化能
C. “证明酶具有高效性”的实验,选择过氧化氢酶、H2O2、FeCl3溶液等实验材料
D. “探究酶的专一性”的实验,选择淀粉酶、淀粉、蔗糖和碘液作为实验材料
【答案】C
【解析】
【详解】A、多酶片中的酶本质为蛋白质,咀嚼后会被口腔中的蛋白酶分解而失效,故应整片吞服,A错误;
B、酶的活性中心与底物结合后,通过降低化学反应的活化能加速反应,而非提供活化能,B错误;
C、验证酶的高效性需设置酶与无机催化剂的对照实验。过氧化氢酶催化H2O2分解的效率远高于FeCl3(无机催化剂),符合实验设计原理,C正确;
D、探究酶的专一性时,若选择淀粉酶、淀粉和蔗糖,需检测底物是否被分解。碘液仅能检测淀粉是否存在,不能检测蔗糖是否水解(蔗糖水解产物还原糖需用斐林试剂检测)。因此使用碘液无法判断蔗糖是否被淀粉酶分解,实验设计不合理,D错误。
故选C。
二、多项选择题:本部分包括4题,每题3分,共计12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对的得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分
16. 长期以来的认知中,糖基化修饰会发生在脂质和蛋白质分子上,形成糖脂和糖蛋白。近期研究发现,在细胞质膜上有一种新型生物分子-糖RNA,该分子在大多数类型的生命体中很常见。相关叙述错误的是( )
A. 糖蛋白中的蛋白质在核糖体合成后直接送到高尔基体
B. 糖脂中的脂质可能是脂肪、磷脂、固醇、几丁质
C. 糖RNA在大多数类型的生命体中很常见,其可能有古老的起源
D. 糖蛋白、糖脂、糖RNA分布于细胞质膜外侧,可能与细胞识别有关
【答案】AB
【解析】
【详解】A、糖蛋白中的蛋白质是分泌蛋白或膜蛋白,其合成路径是:在核糖体合成后,先通过内质网进行初步加工(如折叠、糖基化),再运输到高尔基体进一步修饰, A错误;
B、糖脂的 “脂质” 主要是磷脂(细胞膜的主要成分),而脂肪是储能物质,不参与细胞膜的糖脂构成; 几丁质是多糖(不是脂质),是真菌细胞壁、昆虫外骨骼的成分,与糖脂无关,B错误;
C、糖 RNA 在 “大多数类型的生命体中很常见”,说明它可能在生命进化早期就出现(具有古老起源),C正确;
D、细胞膜外侧的糖蛋白、糖脂、糖 RNA 都带有 “糖链”,而糖链是细胞识别(如细胞间信息交流)的重要结构基础,D正确。
故选AB。
17. 图表示人体小肠上皮细胞转运葡萄糖、氨基酸的过程,相关叙述正确的是( )
A. 同种物质的跨膜运输可由不同种类的转运蛋白完成
B. Na+、K+进小肠上皮细胞分别为顺浓度梯度、逆浓度梯度
C. 葡萄糖进入小肠上皮细胞与进入红细胞的方式不同
D. 氨基酸进、出小肠上皮细胞的区别在于是否直接消耗ATP
【答案】ABC
【解析】
【详解】A、从图中可以看到:Na⁺的跨膜运输,既参与了葡萄糖的协同转运(左侧转运蛋白),也参与了氨基酸的协同转运(右侧转运蛋白),说明同种物质(Na⁺)的跨膜运输可由不同种类的转运蛋白完成,A正确;
B、图中显示:Na⁺顺浓度梯度(细胞外→细胞内,细胞外 Na⁺浓度高)进入小肠上皮细胞; K⁺是逆浓度梯度(细胞外→细胞内,细胞内 K⁺浓度高)进入细胞(实际是通过 “钠钾泵” 逆浓度梯度转运,需要消耗 ATP),B正确;
C、葡萄糖进入小肠上皮细胞:是主动运输(借助 Na⁺的顺浓度梯度势能,属于协同转运的主动运输); 葡萄糖进入红细胞:是协助扩散(顺浓度梯度,借助转运蛋白),C正确;
D、氨基酸进入小肠上皮细胞:是协同转运的主动运输(借助 Na⁺的势能,间接消耗 ATP); 氨基酸排出小肠上皮细胞:是协助扩散(不消耗 ATP),D错误。
故选ABC。
18. 图为细胞中不同生物膜直接或间接的联系(甲和乙表示不同生物膜结构,序号表示不同生物膜之间的关系)。相关叙述正确的是( )
A. 甲代表内质网膜,乙代表高尔基体膜
B. 图中生物膜在结构和功能上相互联系
C. 图中能表示生物膜直接联系的有①②③④
D. ②可表示线粒体为甲供能,甲为线粒体提供脂质
【答案】ABD
【解析】
【详解】A、内质网膜(甲)可与核膜、细胞膜直接相连(对应③、①),还能通过囊泡与高尔基体膜(乙)间接联系(对应④),高尔基体膜又通过囊泡与细胞膜间接联系(对应⑤)。因此甲代表内质网膜、乙代表高尔基体膜,A正确;
B、图中核膜、内质网膜、高尔基体膜、细胞膜、线粒体膜等,通过直接相连(如内质网与核膜)或囊泡间接联系(如内质网→高尔基体),体现了生物膜在结构上的联系;同时不同膜结构参与的生理过程(如分泌蛋白合成运输)相互配合,体现了功能上的联系,B正确;
C、“直接联系” 指膜结构直接相连,图中①(内质网 - 细胞膜)、③(内质网 - 核膜)是直接联系;而②(线粒体 - 内质网)、④(内质网 - 高尔基体)、⑤(高尔基体 - 细胞膜)是间接联系(或功能关联)。因此能表示直接联系的只有①③,C错误;
D、线粒体是 “动力车间”,可为内质网(甲)的生命活动供能;内质网是脂质合成的 “车间”,可给线粒体提供脂质(线粒体膜的主要成分含脂质),D正确。
故选ABD。
19. 某兴趣小组以匐灯藓(一种苔藓植物,叶多为单层细胞构成)和30%蔗糖溶液为材料做质壁分离实验,结果如图,相关叙述正确的是( )
A. 匐灯藓叶细胞中有较多叶绿体,不利于实验的观察
B. 用刀片在匐灯藓叶上划一方框,撕取下表皮制作临时装片
C. 从盖玻片一侧滴加蔗糖溶液,在盖玻片的另一侧用吸水纸引流
D. 不同细胞的细胞液浓度不同,导致细胞质壁分离程度不同
【答案】CD
【解析】
【详解】A、匐灯藓叶多为单层细胞,叶绿体是绿色的,反而能更清晰地观察到原生质层的位置(原生质层含叶绿体,与细胞壁分离时更易分辨),A错误;
B、匐灯藓叶是单层细胞,直接撕取叶片(无需 “撕取下表皮”,且藓类植物没有像被子植物那样的 “上下表皮” 结构)即可制作临时装片,B错误;
C、质壁分离实验中,通常从盖玻片一侧滴加蔗糖溶液,另一侧用吸水纸吸引,使溶液通过 “引流法” 浸润细胞,C正确;
D、不同细胞的细胞液浓度存在差异:细胞液浓度越低,与 30% 蔗糖溶液的浓度差越大,失水越多,质壁分离程度就越明显;反之则分离程度较小,D正确。
故选CD。
三、非选择题:本部分包括5题,共计58分。
20. 枣有“百果之王”的美称,图1是枣中含有的有机物,A、B、C代表不同的大分子物质,a、b、c代表不同的小分子物质。请回答下列问题。
(1)新鲜枣的果肉细胞中含量最多的化合物是_________。自由水以游离的形式存在,参与细胞中各种_________。枣树根部从土壤中吸收的无机盐在细胞内主要以_________形式存在。在光照充足的季节,若枣树叶脉之间变黄,但叶脉周围仍呈现清晰的绿色,则种植枣树的土壤中最有可能缺乏_________元素。
(2)若图1的A和果胶为枣树细胞壁的组成成分,则a为_________,A_________(选填“可以”或“不可以”)为枣树细胞的生命活动提供能量。
(3)B结构的多样性与b的种类、数目、排列顺序有关,还与_________有关;c是_________。
(4)枣成熟时会出现裂果,影响枣的品质和产量。图为枣果皮细胞的细胞壁结构物质在生长发育过程中的含量变化。有研究表明,在枣果实迅速增长期,Ca元素与果胶结合形成钙盐,能够增强细胞壁的弹性,使果皮有较强的抗裂能力。据此推测,成熟期裂果率高的可能原因是_________,细胞壁弹性减弱,枣果皮抗裂能力弱。
(5)某种防裂素是生产上常用的叶面肥,主要成分是有机钙和无机钙。为验证该防裂素能降低枣的裂果率,科研人员设计了相关实验,简要的实验思路和预期结果如下。
①取若干_________相同的枣树,平均分成A、B两组。
②在果实迅速生长期向A组喷洒一定量的蒸馏水,向B组喷洒_________,两组枣树在相同且适宜的环境下生长,在成熟期统计裂果率。
③预测实验结果: _________,表明该防裂素具有降低枣裂果率的作用。
【答案】(1) ①. 水 ②. 代谢活动 ③. 离子 ④. 镁(Mg)
(2) ①. 葡萄糖 ②. 不可以
(3) ①. 肽链的数量和空间结构(的千差万别) ②. 脱氧(核糖)核苷酸
(4)纤维素和果胶含量下降,钙元素与果胶结合形成的钙盐减少
(5) ①. 长势 ②. 等量的适宜浓度的防裂素 ③. A组裂果率高于B组裂果率
【解析】
【分析】图示横坐标为果实成熟的不同时期,纵坐标分别是裂果率、纤维素和果胶总含量。题图显示:随着果实逐渐成熟,裂果率在增加,纤维素和果胶总含量在下降。
【小问1详解】
细胞内含量最多的化合物是水(占细胞鲜重的 60%-90%)。自由水的功能是参与细胞内的各种代谢活动(如物质运输、化学反应等)。植物根吸收的无机盐在细胞内主要以离子形式存在(如K+、Mg2+等)。镁是叶绿素的组成元素,缺镁会导致叶绿素合成不足,叶片出现 “脉间黄、脉绿” 的症状(题目中 “叶脉之间变黄,叶脉周围绿” 符合缺镁特征)。
【小问2详解】
纤维素是植物细胞壁的结构成分,不能为细胞生命活动提供能量(能供能的多糖是淀粉、糖原等)。
【小问3详解】
蛋白质(B)的结构多样性取决于:氨基酸的种类、数目、排列顺序,以及肽链的空间结构(包括肽链数量、折叠方式等)。染色体的主要成分是 DNA 和蛋白质,因此大分子 C 是 DNA,其基本组成单位 c 是脱氧核苷酸(元素组成为 C、H、O、N、P)。
【小问4详解】
纤维素和果胶是构成细胞壁的主要组成成分,细胞壁具有支持和保护作用。由图可知,在成熟期出现裂果的原因可能是:纤维素和果胶是细胞壁的主要组成成分,二者含量下降,钙元素与果胶结合形成的钙盐减少,细胞壁的支持和保护作用减弱,枣果皮韧性降低,容易裂果。
【小问5详解】
为了验证防裂素具有降低枣裂果率的作用,该实验的自变量为是否喷洒一定量适宜浓度的防裂素,因变量是枣裂果率,其它对实验结果有影响的无关变量应该相同且适宜。依据实验设计遵循的对照原则和单一变量原则可知其实验思路为:①取若干长势相同的枣树,平均分成A、B两组;②在果实迅速生长期向A组喷洒一定量的蒸馏水,B组喷洒等量的适宜浓度的防裂素,在成熟期进行裂果率统计。因该实验是验证性实验,其结论是已知的,即防裂素具有降低枣裂果率的作用。预期的实验结果为:A组裂果率高于B组裂果率,该结果能证明上述结论。
21. 细胞结构模式图可帮助我们理解细胞的精细结构与功能的对应关系。下图1、2为高等动植物细胞亚显微结构模式图。请回答下列问题。
(1)根据图1中的结构_________(填序号),可判断其为植物细胞。苹果在发育成熟的过程中,颜色会由绿色变为红色,红色色素的分布部位为_________(填序号)。
(2)许多重要的化学反应在生物膜上进行,图1中的④、⑦分别通过_________、_________扩大了膜面积,从而为这些反应需要的酶提供更多的附着场所。
(3)图2中结构⑨ _________(填名称)由蛋白质分子构成,具有维持细胞特有的形态等功能。结构⑩中含有多种_________,能消除细胞内多余的生物大分子。除核糖体外,图2中未画出的细胞器是_________。
(4)若图2为胰腺腺泡细胞,细胞内分泌蛋白的合成场所有_________(填名称),合成后通过_________运输到_________(填序号)中进一步加工。
(5)蛋白质合成活跃的卵母细胞中结构⑥较大,而蛋白质合成不活跃的肌细胞中结构⑥很小,这表明结构⑥与_________(填细胞器名称)的形成直接有关。
【答案】(1) ①. ①(⑦⑧) ②. ⑧
(2) ①. 内膜向内腔折叠成嵴 ②. 类囊体堆叠成基粒
(3) ①. 细胞骨架 ②. 酸性水解酶 ③. 中心体
(4) ①. 核糖体、内质网 ②. 囊泡 ③. ③
(5)核糖体
【解析】
【分析】分泌蛋白的合成过程大致是:首先,在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成。当合成了一段肽链后,这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程,并且边合成边转移到内质网腔内,再经过加工、折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质。 内质网膜形成囊泡,包裹着蛋白质离开内质网,到达高尔基体,与高尔基体膜融合,囊泡膜成为高尔基体膜的一部分。高尔基体还能对蛋白质做进一步的修饰加工,然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡。囊泡转运到细胞膜,与细胞膜融合,将蛋白质分泌到细胞外。在分泌蛋白的合成、加工、运输的过程中,需要消耗能量。这些能量主要来自线粒体。在细胞内,许多由膜构成的囊泡就像深海中的潜艇,在细胞中穿梭往来,繁忙地运输着“货物”,而高尔基体在其中起着重要的交通枢纽作用。
【小问1详解】
植物细胞具有细胞壁,动物细胞没有细胞壁,这是最主要的判断依据,此外植物细胞即图1中还有⑦叶绿体、⑧液泡,动物细胞无。苹果在发育成熟的过程中,颜色会由绿色变为红色,红色色素的分布部位为液泡⑧中,光合色素在叶绿体中。
【小问2详解】
④是线粒体,内膜向内腔折叠成嵴,扩大了膜面积,⑦是叶绿体,内膜向内腔折叠成嵴,扩大了膜面积,从而为这些反应需要的酶提供更多的附着场所。
【小问3详解】
细胞骨架⑨是由蛋白质纤维组成的网架结构,维持着细胞的形态,锚定并支撑着许多细胞器,与细胞的运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。⑩是溶酶体,含有多种酸性水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的细菌或病毒。图2是动物细胞,除核糖体外,图2中未画出的细胞器是中心体,与细胞的有丝分裂有关。
【小问4详解】
若图2为胰腺腺泡细胞,细胞内分泌蛋白的合成场所有核糖体和内质网,合成后内质网出芽形成囊泡,包裹着蛋白质离开内质网,到达高尔基体③中进一步加工。
【小问5详解】
蛋白质合成的场所是核糖体,核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。蛋白质合成活跃的卵母细胞中结构⑥核仁较大,而蛋白质合成不活跃的肌细胞中结构⑥很小,这表明结构⑥与核糖体的形成直接有关。
22. 钾对植物的生长和发育至关重要。科研人员以模式植物拟南芥为研究对象,揭示了钙信号介导的响应通路在其应对低钾胁迫时发挥的重要作用,相关机理如图1所示。请回答下列问题。
注:CBL是一种蛋白质,CIPK是一种蛋白激酶;HAK5、TPK是转运蛋白。
(1)低钾胁迫时,拟南芥根细胞感知K⁺缺乏,促进胞外Ca²⁺经通道蛋白流入,Ca²⁺内流的方式属于_________。细胞质中升高的Ca²⁺与CBL结合,导致CBL蛋白的_________发生改变,暴露出其与_________结合的部位,进而结合形成CBL-CIPK复合物,CIPK被激活。
(2)激活后的CIPK能激活细胞质膜上的HAK5。HAK5作为一种_________蛋白,逆浓度梯度将细胞外的K+转运至细胞内,该过程消耗的能量主要来自_________(填细胞器名称)的呼吸作用。CBL-CIPK复合物还能激活定位于_________上的TPK通道活性,将其内储存的K⁺_________(选填“顺”或“逆”)浓度梯度运输到细胞质中。
(3)甘蔗在生长期内需要大量的钾元素。科研人员利用转基因技术将拟南芥相关基因转入某甘蔗品系,获得转基因甘蔗品系1(转入AtCBL9基因,能指导合成CBL蛋白)、转基因甘蔗品系2(转入AtCIPK23基因,能指导合成CIPK蛋白)。转基因甘蔗在低钾胁迫下的生长的相关实验结果如图2、3。
①本研究中设置了非转基因甘蔗组,目的是_________。
②由图2、3可知,相对于正常钾处理,低钾处理后甘蔗的_________指标均下降。
③综上分析,将拟南芥的 AtCBL9 和 AtCIPK23 基因转入甘蔗,_________(选填“能”或“不能”)提高甘蔗应对低钾胁迫的能力,判断依据是_________。
【答案】(1) ①. 协助扩散 ②. 空间构象(空间结构) ③. CIPK
(2) ①. 载体 ②. 线粒体 ③. 液泡膜 ④. 顺
(3) ①. 作为对照 ②. 根系钾含量、株高 ③. 能 ④. 低钾胁迫下转基因甘蔗品系1、2的根系钾含量、株高均高于非转基因甘蔗
【解析】
【分析】物质跨膜运输的方式:
1、被动运输:简单来说就是小分子物质从高浓度运输到低浓度,是最简单的跨膜运输方式。不需能量被动运输,又分为两种方式:自由扩散:不需要载体蛋白协助。如:氧气,二氧化碳,脂肪。协助扩散:需要载体蛋白协助。如:氨基酸,核苷酸。特例:葡萄糖进出红细胞。
2、主动运输:小分子物质从低浓度运输到高浓度。如:矿物质离子,葡萄糖进出除红细胞外的其他细胞需要能量和载体蛋白3、胞吞、胞吐:大分子物质的跨膜运输,需能量。
【小问1详解】
低钾胁迫时,拟南芥根细胞感知K+缺乏,促进胞外Ca2+经通道蛋白流入,因Ca2+通过通道蛋白流入细胞,不需要消耗能量,所以Ca2+内流的方式属于协助扩散。 细胞质中升高的Ca2+与CBL结合,会导致CBL蛋白的空间构象(空间结构)发生改变,进而暴露出其与CIPK结合的部位,然后结合形成CBL-CIPK复合物,使CIPK被激活。
【小问2详解】
HAKs是转运K+的蛋白,属于载体蛋白(转运蛋白的一种,介导物质跨膜运输)。低钾胁迫下,K+从胞外(低浓度)运入胞内(高浓度)是主动运输,能量主要来自线粒体(有氧呼吸的主要场所)。 TPK通道负责将液泡内的K+运出,因此定位于液泡膜上,液泡内K+浓度高于胞质,TPK介导的K+运输是顺浓度梯度进行的。
【小问3详解】
①本研究中设置非转基因甘蔗组,其目的是作为对照,通过与转基因甘蔗组对比,来明确转基因对甘蔗在低钾胁迫下生长情况的影响。
②从图 2、3 的柱状图可知,低钾处理后,甘蔗的根系钾含量、株高等生长指标均低于正常钾处理组。
③将拟南芥的AtCBL9和AtCIPK23基因转入甘蔗,能提高甘蔗应对低钾胁迫的能力,判断依据为低钾胁迫下,转入AtCBL9和AtCIPK23的转基因甘蔗品系1、2的根系钾含量、株高均高于非转基因甘蔗。
23. 胆固醇主要以低密度脂蛋白(LDL)形式通过血液运输,以满足机体细胞的需要。LDL由ApoB100、胆固醇、胆固醇酯、磷脂及微量甘油三酯构成。下图表示LDL进入组织细胞并被水解的过程。请回答下列问题。
注:ApoB100是载脂蛋白,是一种大型亲水性蛋白质。
(1)胆固醇的组成元素为_________,在动物体内的作用有_________。LDL中包裹胆固醇、甘油三酯等,据此推测LDL最外层的磷脂分子层为_________(选填“单层”或“双层”)。
(2)LDL与细胞质膜上的_________识别并结合,形成复合物。复合物进入细胞的方式体现了细胞质膜的结构特点是_________。
(3)早期内体的低pH环境能改变LDL与受体的亲和状态,使两者解离。推测早期内体膜上的质子泵存在的意义是_________,维持了早期内体的低pH环境。
(4)早期内体中LDL与受体分离后,受体通过转运小泡等运输到细胞质膜附近,经_________方式,重新运送到细胞质膜表面,以实现反复利用。LDL则随内体与_________融合,进而被降解,释放出游离的胆固醇,供细胞利用。
(5)若血浆中的LDL含量过高,则会引发高胆固醇血症(FH)。为评估药物M的药效,科研人员选取FH患者若干,随机均分为5组,分别注射适量生理盐水及不同剂量的药物M,连续用药5周后,检测每组患者体内的相关指标并进行数据处理,结果见表。
注射物质
检测指标
适量生理盐水
药物M(毫克/周)
30
100
200
300
LDL含量相对值(注射后/注射前)
99.1%
94.90%
91.70%
77.80%
51.0%
转氨酶活性
+
+
+
+
++++
注:转氨酶活性是肝功能的重要指标,其活性大小与肝细胞受损程度呈正相关。
根据表中数据,药物M的用量应选择_________,理由是_________。
【答案】(1) ①. C、H、O ②. 构成动物细胞质膜的成分之一;合成其他固醇类物质的原料 ③. 单层
(2) ①. LDL受体 ②. 具有一定的流动性
(3)逆浓度梯度将H+主动运输运进早期内体
(4) ①. 胞吐 ②. 溶酶体
(5) ①. 200毫克/周 ②. 降低LDL含量效果明显,同时肝脏不受损伤
【解析】
【分析】1、胆固醇组成元素:C、H、O; 胆固醇功能:①构成动物细胞膜成分;②参与血液中脂质的运输;③合成其他固醇类物质的原料。
2、生物膜与物质运输:膜结构特点:具有一定的流动性(支撑胞吞、胞吐等过程) ;胞吞 、胞吐:依赖生物膜的流动性的大分子运输方式(如 LDL 进入细胞为胞吞,受体回到细胞膜为胞吐)。
3、细胞器功能:溶酶体:含多种水解酶,可降解进入细胞的大分子物质(如降解 LDL) ;质子泵(膜蛋白):通过主动运输逆浓度梯度运输 H⁺,维持特定细胞器(早期内体)的 pH 环境。
【小问1详解】
胆固醇的组成元素:胆固醇属于脂质中的固醇,组成元素是 C、H、O。胆固醇在动物体内的作用:主要是构成动物细胞膜的成分之一;同时是合成其他固醇类物质(如性激素、维生素 D)的原料。LDL 是运输胆固醇等的脂蛋白,内部是疏水的胆固醇、甘油三酯,外层的磷脂分子 “疏水端朝内、亲水端朝外”,因此是 单层(若为双层,疏水端会相对,无法包裹内部疏水物质)。
【小问2详解】
LDL 与细胞膜上的识别结构:图中显示 LDL 与细胞膜上的 LDL 受体识别并结合。LDL 与受体结合后通过胞吞进入细胞,胞吞依赖细胞膜 具有一定的流动性(膜可以内陷包裹物质)。
【小问3详解】
早期内体的 pH 低(H⁺多),而内体膜上的质子泵是主动运输载体,可以逆浓度梯度将 H⁺主动运输进早期内体,从而维持早期内体的低 pH 环境。
【小问4详解】
受体通过转运小泡运到细胞膜附近,通过胞吐(膜融合将物质释放到膜外)重新回到细胞膜表面。LDL 进入内体后,会与溶酶体融合(溶酶体含多种水解酶),被水解酶降解,释放游离胆固醇。
【小问5详解】
药物 M 的用量选择:200 毫克 / 周,其理由为,对比表格数据: 200 毫克 / 周时,LDL 含量相对值(77.80%)显著降低; 转氨酶活性仅为 “+”(与生理盐水组一致),说明肝脏未受损伤。 (若选 300 毫克 / 周,虽 LDL 更低,但转氨酶活性 “++++”,肝脏损伤严重,不可取)。
24. 乳糖不耐受症是指人体由于缺少乳糖酶,不能充分消化乳糖而出现腹泻和痉挛性腹痛的病症。乳制品工业生产过程中,通过添加乳糖酶将乳制品中的乳糖分解,供乳糖不耐受人群食用。请回答下列问题。
(1)乳糖属于_________(选填“二糖”或“多糖”),不能直接被细胞吸收,需要水解成单糖才能被利用。乳糖不耐受者由于缺乏乳糖酶,不能有效分解乳糖。肠道中的其他酶不能代替乳糖酶的作用,原因是酶具有_________性。
(2)为探究温度对乳糖酶活性的影响,研究人员设置了一系列温度梯度,开展了相关实验,请完善下表。
实验步骤
简要操作过程
分组、编号
取18支洁净的试管,编号A1-A9,B1-B9。
保温处理
向A1-A9试管中加入等量乳糖溶液,向B1-B9试管中①_________,各试管在相应温度下保温5min。
进行酶促反应
将B1-B9试管的液体加入对应试管(如B1加入A1),控制
②_________等无关变量相同且适宜。
检测③_________,分析实验结果
检测并计算各组温度下的 相对酶活性、残余酶活性,结果如图。残余酶活性是指在特定温度下的酶剩余活性的绝对值,能反映酶的热稳定性。据图分析,工业生产中应用乳糖酶的最佳温度为④_________,理由是:⑤_________。
(3)在一定的反应条件下,乳糖分解还会生成低聚半乳糖(GOS),下图表示相关机理。
①据图分析,乳糖酶催化乳糖分解产生葡萄糖及半乳糖-酶复合体,_________转移到乳糖分子上,生成GOS。
②GOS虽不能被人体所吸收,但能促进肠道内一些益生菌的增殖。综上分析,应用乳糖酶生产乳制品的优势:乳糖酶可_________,一方面产生的葡萄糖和半乳糖甜度高、口感好,适于乳糖不耐受人群食用;另一方面,_________。
【答案】(1) ①. 二糖 ②. 专一
(2) ①. 加入等量乳糖酶溶液 ②. 反应时间(、pH) ③. 酶活性 ④. 45℃ ⑤. 45℃下乳糖酶的相对酶活性最高,且残余酶活性没有明显下降,热稳定性高
(3) ①. (半乳糖-酶复合体中的)半乳糖分子 ②. 分解乳制品中的乳糖 ③. 所生成的GOS可促进益生菌增殖,有助于调节肠道菌群
【解析】
【分析】1、酶的特性:①高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107~1013倍;②专一性:每一种酶只能催化一种或者一类化学反应;③酶的作用条件较温和:在最适宜的温度和pH条件下,酶的活性最高;温度和pH偏高或偏低,酶的活性都会明显降低。
2、影响酶活性的因素主要是温度和pH,在最适温度(pH)前,随着温度(pH)的升高,酶活性增强;到达最适温度(pH)时,酶活性最强;超过最适温度(pH)后,随着温度(pH)的升高,酶活性降低。
【小问1详解】
乳糖是由葡萄糖和半乳糖脱水缩合形成的,属于 “二糖”,二糖不能直接被细胞吸收,需水解为单糖(葡萄糖、半乳糖)才能利用。酶的特性之一是 “专一性”,即一种酶只能催化一种或一类化学反应。乳糖不耐受者缺乏乳糖酶,肠道中其他酶无法替代乳糖酶分解乳糖,体现了酶的专一性。
【小问2详解】
这是探究温度对乳糖酶活性的影响的实验,实验的变量是 “温度”,需遵循单一变量原则(除温度外,其他条件保持一致)。 ①加入等量乳糖酶溶液:实验分组为 A 组(底物组)和 B 组(酶组),A 组加了乳糖溶液,B 组需加入 “等量乳糖酶溶液”,保证底物和酶的量一致。 ②反应时间、pH:实验的无关变量(除温度外,影响酶活性的因素)包括 “反应时间、pH” 等,需保证这些条件相同且适宜。 ③酶活性:实验的检测指标是 “酶活性”(包括相对酶活性、残余酶活性)。 ④45℃;⑤45℃下乳糖酶的相对酶活性最高,且残余酶活性没有明显下降,热稳定性高:从图中可知,45℃时 “相对酶活性” 达到峰值,同时 “残余酶活性” 无明显下降,说明此温度下酶活性高且热稳定性强,适合工业生产。
【小问3详解】
从机理图可知,乳糖酶先与乳糖结合形成 “乳糖酶 - 乳糖复合体”,之后(半乳糖 - 酶复合体中的)半乳糖分子转移到乳糖分子上,生成 GOS。结合题干 “乳糖不耐受是因缺乏乳糖酶,不能分解乳糖”,可知乳糖酶的作用是 “分解乳制品中的乳糖”,使乳糖水解为葡萄糖和半乳糖(适合乳糖不耐受人群)。题干提到 “GOS 能促进肠道益生菌增殖”,因此这是应用乳糖酶的另一优势(调节肠道菌群)。
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